惑星物質の進化過程解明のための局所同位体化学的アプローチ

• Project/Area Number: 11J08649
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Geochemistry/Astrochemistry
• Research Institution: The University of Tokyo (2012-2013); National Institute of Polar Research (2011)
• Principal Investigator: 羽場 麻希子 (2012-2013) 東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(PD); 菊池 麻希子 (2011) 国立極地研究所, 研究教育系, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2011 – 2013
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2013: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2012: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2011: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
• Keywords: ジルコン / メソシデライト / 希土類元素 / U-Pb年代 / 玄武岩質ユークライト / 分化隕石 / ユークライト / 高感度高分解能イオンマイクロプローブ

Research Abstract

本研究ではメソシデライト(Estherville隕石)中のジルコンの電子プローブマイクロアナライザ(EPMA)を用いた主要元素の定量分析、高感度高分解能イオンマイクロプロープ(SHRIMP)を用いた希土類元素(REE)定量分析およびU-Pb年代分析を行い、ジルコンの母天体における形成過程を解明することを試みた。
Esthervine中からは小惑星起源隕石中で最大のジルコン(300μm×100μm)が見つかった。まず、反射電子像とカソードルミネッセンス(CL)像から、ジルコン内の直径50μm程度の領域がウランやトリウム、REEに濃集している可能性が示された。SHRIMPを用いたREEおよびウラン定量分析からは、これらの元素の濃集が示唆された領域でREEおよびウラン濃度がユークライト中のジルコンの濃度と良く一致していることが示された。それ以外の領域では、REEやウランはともに非常に濃度が低いことが確認された。周辺に存在する鉱物学的観察と併せて考えると、このジルコンは元々存在していたジルコン(REEおよびウラン濃集域に相当する部分)が還元的環境下において、周辺鉱物の部分溶融によって吐き出されたZrやSiをソースとして過成長を起こしたと考えられる。メソシデライト中に玄武岩質ユークライトと非常に良く似たREEおよびウラン濃度を持つジルコンが存在することは、ユークライトとメソシデライトの母天体が同一もしくは非常に類似した進化を遂げた小惑星であることを示唆している。U-Pb年代分析による形成年代は約45.2億年であり、これまで定まっていなかったメソシデライト母天体におけるメタルーシリケイト混合イベントの年代に対応すると考えられる。今後、各種メソシデライト中のジルコンを系統的に年代分析することにより、メソシデライト母天体の進化過程が明らかになると予想される。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Research Products

• [Journal Article] Major and trace elements of zircons from basaltic eucrites : Implications for the formation of zircons on the eucrite parent body (2014)
  • Author(s): Makiko K. Haba, Akira Yamaguchi, Kenji Horie, and Hiroshi Hidaka
  • Journal Title: Earth and Planetary Science Letters Volume: 387 Pages: 10-21
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2013.11.006
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Chelyabinsk Airburst, Damage Assessment, Meteorite Recovery, and Characterization (2013)
  • Author(s): Olga P. Popoval, Peter Jenniskens, Vacheslav Emel' yanenko, Anna Kartashova, Eugeny Biryukov, Sergey Khaibrakhmanov, Valery Shuvalov, Yurij Rybnov, Alexandr Dudorov, Victor I. Grokhovsky, Dmitry D. Badyukov, Qing-Zhu Yin, Peter S. Gural, Jim Albers, Mikael Granvik, Laslo G. Evers, Jacob Kuiper, Vladimir Kharlamov, Andrey Solovyov, Makiko K. Haba, 他39名.
  • Journal Title: Science Volume: 342 Issue: 6162 Pages: 1069-1073
  • DOI: 10.1126/science.1242642
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 福島第一原発事故 : 再臨界の可能性は ? -オクロ天然原子炉の教訓 (2012)
  • Author(s): 羽場麻希予, 小嶋稔
  • Journal Title: 科学 Volume: 82 Pages: 1343-1346
• [Presentation] Noble gases in the Chelyabinsk meteorite (2014)
  • Author(s): Makiko K. Haba, Hirochika Sumino, keisuke Nagao, Takashi Mikouchi, Mutsumi Komatsu, and Michael E. Zolensky
  • Organizer: The 45th Lunar and Planetary Science Conference
  • Place of Presentation: テキサス(アメリカ)
  • Year and Date: 2014-03-20
• [Presentation] Trapped noble gases in thirteen ureilites from Antarctica (2014)
  • Author(s): Keisuke Nagao, Makiko K. Haba, Jisun Park, and Gregory F. Herzog
  • Organizer: The 45th Lunar and Planetary Science Conference
  • Place of Presentation: テキサス(アメリカ)
  • Year and Date: 2014-03-20
• [Presentation] Exposure ages of ureilites : radionuclides and noble gases (2014)
  • Author(s): Jisun Park, Gregory F. Herzog, Makiko K. Haba, and Keisuke Nagao
  • Organizer: The 45th Lunar and Planetary Science Conference
  • Place of Presentation: テキサス(アメリカ)
  • Year and Date: 2014-03-20
• [Presentation] Mineralogical variation of Chelyabinsk with depth from the surface of the meteoroid (2014)
  • Author(s): Saori Yoshida, Takashi Mikouchi, Keisuke Nagao, Makiko K. Haba, Hikari Hasegawa, Mutsumi Komatsu, and Michael E. Zolensky
  • Organizer: The 45th Lunar and Planetary Science Conference
  • Place of Presentation: テキサス(アメリカ)
  • Year and Date: 2014-03-20
• [Presentation] 原爆瓦の希ガス同位体組成 (2013)
  • Author(s): 羽場麻希子, 長尾敬介, 遠山知亜紀, 村松康行, 坂口綾, 日高洋
  • Organizer: 2013年度質量分析学会同位体比部会
  • Place of Presentation: 広島大学(広島県東広島市)
  • Year and Date: 2013-12-06
• [Presentation] メソシデライト中ジルコンの局所同位体化学的研究 (2013)
  • Author(s): 羽場麻希子, 山口亮, 鍵裕之, 長尾敬介, 日高洋
  • Organizer: 日本地球化学会年会第60回年会
  • Place of Presentation: 筑波大学(茨城県つくば市)
  • Year and Date: 2013-09-11
• [Presentation] U-Pb chronology and REE geochemistry of large zircons in Estherville mesosiderite (2013)
  • Author(s): Makiko K. Haba, Akira Yamaguchi, Hiroyuki Kagi, Keisuke Nagao, and Hiroshi Hidaka
  • Organizer: Goldschmidt Conference
  • Place of Presentation: フィレンツェ(イタリア)
  • Year and Date: 2013-08-30
• [Presentation] Formation Processes of Zircons in Basaltic Eucrites : Evidence from Zr/Hf Ratios and REE Abundances (2013)
  • Author(s): M. K. Haba, A. Yamaguch, K. Horie, H. Hidaka
  • Organizer: 44th Lunar and Planetary Science Conference
  • Place of Presentation: ヒューストン(アメリカ)
  • Year and Date: 2013-03-19
• [Presentation] 36～40億年の形成年代を持つジルコンの希ガス同位体組成 (2012)
  • Author(s): 羽場麻希子, 長尾敬介, 飯塚毅, 山口亮, 日高洋
  • Organizer: 2012年度同位体比部会研究会
  • Place of Presentation: 秋保温泉(宮城)
  • Year and Date: 2012-11-22
• [Presentation] 玄武岩質ユークライト中ジルコンの形成環境の推定 (2012)
  • Author(s): 羽場麻希子, 山口亮, 堀江憲路, 日高洋
  • Organizer: 日本地球化学会年会第59回年会
  • Place of Presentation: 九州大学(福岡県)
  • Year and Date: 2012-09-13
• [Presentation] Noble gases in radiation-damaged zircon above the Bangombe natural fission reactor (2011)
  • Author(s): Makiko Kikuchi, Keisuke Nagao, Ken-ichi Bajo, Hiroshi Hidaka
  • Organizer: Japan-Korea joint meeting of Isotope-ratio Mass Spectrometry
  • Place of Presentation: 韓国,釜山
  • Year and Date: 2011-11-23
• [Presentation] The 34th Symposium on Antarctic Meteorites, Rare earth element geochemistry in zircons from basaltic eucrites (2011)
  • Author(s): Makiko Kikuchi, Akira Yamaguchi, Kenji Horie, Hiroshi Hidaka
  • Organizer: The 34th Symposium on Antarctic Meteorites
  • Place of Presentation: 東京都立川市
  • Year and Date: 2011-11-18
• [Presentation] ユークライト中ジルコンの希土類元素パターン (2011)
  • Author(s): 菊池麻希子, 山口亮, 堀江憲路, 日高洋
  • Organizer: 日本地球化学会年会第58回年会
  • Place of Presentation: 北海道札幌市
  • Year and Date: 2011-09-15
• [Remarks] 国立極地研究所ホームページ
  • URL: http://www.nipr.ac.jp/info/notice/20140110-1.html